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Aula 145 — Experimento de Oersted (Eletricidade gerando magnetismo)

50 min

Objetivo geral

Compreender o experimento de Oersted como a descoberta histórica de que corrente elétrica gera campo magnético, unificando eletricidade e magnetismo.

Objetivos específicos

  • Descrever o experimento de Oersted: uma bússola próxima a um fio se desvia quando uma corrente elétrica passa pelo fio.
  • Concluir que toda corrente elétrica é acompanhada de um campo magnético ao seu redor.
  • Relacionar o sentido do desvio da bússola com o sentido da corrente elétrica no fio.
  • Reconhecer a importância histórica do experimento de Oersted como o elo entre eletricidade e magnetismo (eletromagnetismo).

Conhecimentos prévios

  • Ímãs permanentes, polos e campo magnético (B), Módulo 10, Aula 144.
  • Corrente elétrica como fluxo ordenado de cargas num condutor, Módulo 9, Aula 127.

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_Aula145_Apresentacao.pptx.
  • Fio condutor, pilha e bússola, para reprodução (ou descrição) do experimento de Oersted.
  • Quadro/lousa e material de escrita.

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: "uma bússola só reage perto de ímãs. Será que ela reagiria perto de um fio comum, sem nenhum ímã por perto?" Ouvir hipóteses.

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Perguntar: se aproximarmos uma bússola de um fio elétrico desligado e depois ligado, o comportamento da agulha muda? Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): achar que eletricidade e magnetismo são fenômenos totalmente independentes, sem nenhuma relação entre si.

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted observou, durante uma aula, que a agulha de uma bússola próxima a um fio se desviava sempre que uma corrente elétrica passava por esse fio — e voltava à posição original (apontando para o Norte) quando a corrente era interrompida. Essa observação mostrou, pela primeira vez de forma experimental, que uma corrente elétrica cria um campo magnético ao seu redor — isso resolve o obstáculo do Momento 2: eletricidade e magnetismo são, na verdade, dois aspectos do mesmo fenômeno (eletromagnetismo). O sentido do desvio da agulha depende do sentido da corrente no fio: invertendo o sentido da corrente, a agulha se desvia para o lado oposto. Esse experimento simples, mas revolucionário, deu início a todo o estudo do eletromagnetismo, unificando duas áreas da Física até então consideradas separadas.

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: discutir coletivamente por que a agulha da bússola volta à posição original (apontando para o Norte geográfico) quando a corrente é desligada. Em duplas: prever o que aconteceria com o desvio da agulha se a intensidade da corrente elétrica no fio fosse aumentada.

Exercícios de Fixação

7 min · Prática independente

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano).

Síntese e Fechamento

3 min · Consolidação (fechamento circular)

Retomar a pergunta do Momento 1: sim, a bússola reage perto de um fio percorrido por corrente elétrica, porque toda corrente gera um campo magnético ao seu redor — foi exatamente essa descoberta de Oersted que uniu eletricidade e magnetismo.

Avaliação formativa

Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4). Ao final: correção coletiva dos exercícios.

Lista de exercícios

1. Descreva o experimento de Oersted e sua principal conclusão.

Gabarito: Oersted observou que a agulha de uma bússola próxima a um fio se desviava quando uma corrente elétrica passava por ele, voltando à posição original quando a corrente era desligada. A conclusão foi que toda corrente elétrica gera um campo magnético ao seu redor.

2. Por que o experimento de Oersted é considerado um marco na unificação da eletricidade e do magnetismo?

Gabarito: Porque, antes dele, eletricidade e magnetismo eram estudados como fenômenos separados; Oersted mostrou experimentalmente que uma corrente elétrica (fenômeno elétrico) produz um campo magnético (fenômeno magnético), revelando que são manifestações de um mesmo fenômeno mais geral: o eletromagnetismo.

3. O que acontece com o desvio da agulha da bússola se o sentido da corrente elétrica no fio for invertido?

Gabarito: A agulha se desvia para o lado oposto ao desvio anterior, já que o sentido do campo magnético gerado pela corrente depende do sentido da própria corrente.

4. Por que a agulha da bússola volta a apontar para o Norte geográfico quando a corrente elétrica no fio é interrompida?

Gabarito: Porque, sem corrente elétrica, o fio deixa de gerar campo magnético próprio; a agulha volta a responder apenas ao campo magnético da Terra, alinhando-se a ele.

5. Cite uma aplicação tecnológica que depende do princípio descoberto por Oersted (corrente elétrica gerando campo magnético).

Gabarito: Resposta aberta — ex.: eletroímãs (usados em campainhas, guindastes industriais, alto-falantes), motores elétricos, relés.

Observações e extensão

Próxima aula: Campo Magnético gerado por Fio Retilíneo Longo. Nota para o professor: se possível, reproduzir o experimento de Oersted em sala (fio, pilha e bússola) causa um impacto pedagógico muito maior do que apenas descrevê-lo.